淮阴工学院综合楼工程框架结构设计计算.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流淮阴工学院综合楼工程框架结构设计计算.精品文档.目 录1 引言12 建筑设计说明12.1 建筑平面设计22.2 建筑剖面设计42.3 建筑立面设计62.4 楼梯设计72.5 构造和建筑设计措施83 结构设计说明103.1 结构体系的选择103.2 结构初估113.3 基本假定与计算简图113.4 荷载计算123.5 内力计算及组合123.6 基础设计123.7 施工材料133.8 施工材料及其它要求说明134 框架结构设计134.1 结构选型与布置134.2 计算简图154.3 框架内力计算274.4 框架内力组合504.5 框架梁、柱截面设

2、计574.6 楼梯结构设计744.7 现浇楼面板设计784.8 基础设计845 电算91结 论11致 谢120参 考 文 献1211 引言在四年大学里最后一个学习环节,毕业设计是至关重要的,起到了承前启后的作用，学完专业课程不等于会做设计,而毕业设计是把在课堂学到的专业知识运用到实践中去,为即将踏上工作岗位作好强实的基础。这和其他学习环节不同，毕业设计要求在指导老师的指导下，独立系统地完成一项工程设计，解决与之相关的问题，熟悉相关设计规范、手册、标准图以及工程实践中常用的方法，具有实践性、综合性强的显著特点。因而对培养学生的综合素质、增强工程意识和创新能力具有其他教学环节无法代替的重要作用。我

3、这次的课题为宿迁市淮海技师学院综合楼工程,在钱芳芳老师的指导下，进行了本次毕业设计。本次毕业设计分建筑设计和结构设计两部分，建筑设计包括建筑平面图、剖面图、立面图；结构设计包括上部结构设计、基础设计以及楼梯、楼板设计。本次设计采用结构软件PKPM进行复核，图纸全部用计算机绘制，说明书全部用计算机打印。本设计说明书主要包括中英文摘要、设计任务书、建筑设计（包括总平面图、平面图、立面图、剖面图等）、框架结构设计、基础设计以及其它附属构件设计，基本上是一个比较全面的设计。在设计中运用了Auto-CAD、PKPM等一系列计算机辅助设计软件，对自己的计算机知识和软件运用能力有了一定的加强。本设计从建筑到

4、结构是一个较为完整的设计过程，通过毕业设计复习和巩固了以前所学知识，专业知识：如结构力学、混凝土结构设计原理、混凝土结构设计、房屋建筑学、高层建筑结构、基础工程、工程抗震等；基本技能：如Auto CAD绘图、PKPM计算、Word编辑、Excel表格等把主要课程联系成一个完整的体系，并运用于设计中；本次毕业设计培养了我进行独立设计的基本能力和团队团结的力量，为毕业后的工作打下了坚实的基础。在本次毕业设计中我的指导老师钱芳芳在百忙之中，倾注了大量时间和精力，给予了必要的指导，在此表示衷心的感谢。框架结构设计的计算工作量大，在计算过程中以手算为主，辅以一些计算软件的校正。由于毕业设计是一种初步的尝

5、试，涉及专业比较多，加上条件和水平所限，不可避免地存在疏漏与错误，敬请各位评审老师批评指正。2 建筑设计说明本设计为宿迁市淮海技师学院综合楼设计，建筑面积为3000m2左右，是一多功能的框架结构建筑物。设计应满足具体功能要求。具体功能要求为：1、普通教室、教员休息室、会议室、多媒体报告厅、书库、阅览室、实验室、传达室、卫生间等。2、采用内廊式通过毕业设计初步了解民用建筑设计原理，熟悉应用建筑规范和建筑标准图集。初步掌握建筑设计的基本方法和步骤，了解建筑各细部的构造做法。本着“满足建筑功能要求，采用合理的技术措施，具有良好的经济效果，考虑建筑美观要求，创造良好的视觉效果，符合所在地总体规划的要求

6、”的原则设计学院综合楼。建筑设计在整个设计的过程中起着很大的作用，在这一阶段，我们应该考虑到建筑的整体造型是否美观，布局是否合理，光线是否充沛，保温是否良好等。本次设计综合考虑了建筑、结构、设备、造价等方面的因素，解决了建筑功能、环境保护、节能、建筑经济等问题。2.1 建筑平面设计由于建筑平面通常最能表达建筑的功能要求，因此建筑设计往往最先从平面设计入手。建筑平面设计的核心是流线分析及不同功能分区的组合联系。在平面设计中，始终需要从建筑整体空间组合的效果来考虑，应该紧密联系剖面和立面设计的可能性和合理性，不断调整、修改平面，反复深入，才能取得最好的空间组合效果。根据房屋建筑学知识，在建筑总平面

7、设计时，我们综合考虑了以下几个方面问题：(1) 合理确定每个房间的开间、进深，以及满足房间的功能要求。(2) 合理确定房间的门窗位置、大小、数量，以满足采光、通风要求。(3) 结合建筑功能要求，合理的解决平面各组成部分之间的联系与分隔之间的相互关系，妥善安排不同功能空间的位置。(4) 选择合适的交通联系方式，组织好建筑内部及内外部之间的交通联系。(5) 考虑结构布置、构造处理和施工的合理性，节约工程造价。平面设计是在初步确定的总体布局基础上进行，从总体到局部，从原则到具体逐步深入。建筑平面图主要反映建筑的功能，它即表示建筑物在水平方向的组合联系，又反映各建筑空间与围合它们的垂直构件之间的相关联

8、系。由于建筑平面通常较为集中反映建筑功能方面的问题，一些剖面关系比较简单的民用建筑，它们的平面布置基本上能够反映空间组合的主要内容，因此，首先从建筑平面设计入手。但是在平面设计中，我始终从建筑整体空间组合的效果来考虑，紧密联系建筑剖面和立面，分析剖面、立面的可能性和合理性，不断调整修改平面，反复深入。从组成平面各部分面积的使用性质来分析，主要可以归纳为使用部分和交通联系部分两类。 （1）使用部分的平面设计使用部分是指各类建筑物中的主要使用房间和辅助使用房间。在本次毕业设计中主要使用房间的设计充分考虑了以下几点：(1)房间的面积、形状、尺寸，使得它们满足室内使用活动和设备合理布置的要求；(2)合

9、理确定门窗的大小和位置，使得房间出入方便，疏散安全，采光通风良好；(3)房间的构成使结构布置合理，施工方便，有利于房间之间的组合，所用材料符合相应的建筑标准；(4)室内空间、顶棚、地面、各个墙面和构件细部，考虑了人们的使用和审美要求。（5）机要部门办公室应相对集中，与其他部门宜适当分隔。门窗设置：房间门的作用是提供人出入和各房间交通联系，有时也兼采光和通风。窗的主要功能是采光和通风，同时门窗也是外围护结构的组成部分。门常用的开启方式有：平开门、弹簧门、推拉门、折叠门、转门等。本建筑采用的是平开门。考虑到此门的一些优点。比如：平开门的构造简单，开启灵活，加工制作简便，易于维修，是建筑中在常见、使

10、用最广泛的门。门的尺度通常是指门洞的高度尺寸。教学楼的门应符合下列要求；门洞口宽度不应小1.00m，高度不应小于2.10m。窗的位置主要从采光和通风两个方面进行考虑。窗的形式一般按开启方式定。可以分为：平开窗、固定窗、悬窗、推拉窗等。本建筑采用的是铝合金塑钢窗。窗的尺度主要取决与房间的采光、通风、构造做法和建筑造型等要求，并要符合现行的有关规定。采用铝合金门窗是因为其有以下的特点：质量轻、密封性好、气密性、水密性、隔声性、隔热性均优于木门窗；耐腐蚀、坚固耐用。门窗位置：设计中将所有的房间门都开向内廊，以内廊相连。辅助房间是指为主要使用房间提供服务的房间。辅助使用房间的设计原理、原则和方法与主要

11、使用房间基本相同。但由于在这类房间中大都布置有较多的管道、设备，因此，房间的大小及布置均受到设备尺寸的影响。同时，这些房间的平面布置要紧凑，与主要房间既联系方便，又适当隔离和隐蔽，而且采光、通风好。（2）交通联系部分的平面设计交通联系部分设计是否合理，不仅直接影响到建筑物内部各部分之间联系通行是否方便，还在很大程度上影响建筑的工程造价、用地、平面组合方式等。交通联系部分包括水平交通空间（走廊），垂直交通空间（楼梯、坡道），交通枢纽空间（门厅、过厅）等。交通联系部分的设计要求有足够的通行宽度，交通线路简捷明确，联系便捷，互不干扰，通风采光良好等几点。走廊是连接各个房间、楼梯和门厅部分，解决房屋中

12、水平联系和疏散问题，是建筑中最大量使用的交通联系部分 。综合楼的走廊是完全为交通需要而设置的。在本次毕业设计中，走廊的宽度和长度都充分考虑了人流通行、安全疏散、防火规范、走道性质、空间感受。走道的采光通风依靠天然采光和自然通风。走道最小净宽：走道长度40m时单面布置房间走道最小宽度取1.30m，双面布置房间最小宽度取1.50。走道长度40m时单面布置房间走道最小宽度取1.50m，双面布置房间走道最小宽度取1.80m。楼梯一般由楼梯梯段、楼梯平台和栏杆扶手三部分组成，是多层建筑中常用的垂直交通联系手段。本设计中，楼梯的形式采用平行双跑梯，使用方便。办公楼的墙面至扶手中心线或扶手中心线之间的水平距

13、离即楼梯梯段宽度除应符合防火规范的规定外，供日常主要交通用的楼梯的梯段宽度应根据建筑物使用特征，按每股人流为0.55+(00.15)m的人流股数确定，并不应少于两股人流。00.15m为人流在行进中人体的摆幅，公共建筑人流众多的场所应取上限值。室内楼梯扶手高度自踏步前缘线量起不宜小于0.90m。靠楼梯井一侧水平扶手长度超过0.50m时，其高度不应小于1.05m。每个梯段的踏步不应超过18级，亦不应少于3级。普通（专用）楼梯踏步最小宽度为0.26m(0.25m)；最大高度为0.17 m(0.18m)。（3）建筑平面组合的设计影响建筑物平面组合设计的因素有很多，如建筑物的区分功能，房间的主次、内外关

14、系，建筑物各使用部分的使用顺序和交通路线组织，结构类型，建筑造型等。在进行平面组合设计时，必须在熟悉各组成部分的基础上，紧密结合具体情况，来分析对平面组合的要求。同时，还必须考虑总体规划、基地环境对建筑单体平面组合的要求。建筑平面组合设计是对建筑整体功能的发挥、结构方案的选择、建筑空间造型及技术经济性等方面均有至关的影响，是建筑设计的关键环节。2.2 建筑剖面设计建筑剖面设计是根据建筑的功能要求、环境要求、经济等因素，来确定建筑物的剖面形状、高度、建筑空间的组合及利用。它的主要内容有确定建筑物房间的剖面形状、房屋各部分的高度、建筑空间的组合与利用。此外还要处理建筑剖面中的结构、构造关系等问题。

15、建筑平面与剖面是从两个不同的方向来表示建筑各部分的组合关系，因此，设计中的一些问题往往需要将平面和剖面结合在一起考虑，不断调整修改，使设计更加完善、合理。房间各部分高度的确定：1、净高和层高 从楼地面到结构层（梁、板）底面或顶棚下表面之间的垂直距离叫净高，该层楼的地面到上一层楼地面之间的垂直距离叫层高。确定房间高度和剖面形状的原则与确定房间的平面尺寸和形状是一样的。房间高度的确定主要考虑以下几个方面：（1）、人体活动的要求：为保证人们的正常活动，一般情况下，室内最小净高应使人举手不接触到顶棚为宜。为此根据建筑分类，综合楼的净高应满足：一类建筑不应低于2.70m；二类建筑不应低于2.60m；三类

16、建筑不应低于2.50m。建筑的走道净高不应低于2.20m，贮藏间净高不应低于2.00m。（2）、采光、通风的要求：用房宜有良好的天然采光和自然通风，并不宜布置在地下室。办公室宜有避免西晒和眩光的措施。底层及半地下室外窗宜采取安全防范措施；高层及超高层建筑采用玻璃幕墙时应设有清洁设施，并必须有可开启部分，或设有通风换气装置；外窗不宜过大，可开启面积不应小于窗面积的30，并应有良好的气密性、水密性和保温隔热性能，满足节能要求。全空调的建筑外窗开启面积应满足火灾排烟和自然通风要求。办公室、接待室、打字室、陈列室和复印机室等房间窗地比不应小于16 。计绘图室、阅览室等房间窗地比不应小于15 。（3）、

17、结构高度及其布置方式的影响：在满足房间净高要求的前提下，其层高尺寸随结构层的高度而变化，结构层愈高，则层高愈大。（4）、建筑经济效果：在满足使用要求、采光通风、室内观感等前提下，适当降低层高可相应减小房屋的间距，节约用地，减轻房屋的自重，减少围护结构面积，节约材料，降低耗能。（5）、室内空间比例：在合理地确定房间的高度的同时，还应注意房间的高度比例。面积大的房间高度要高一些，面积小的房间则可适当降低，因为不同的比例尺度往往给人以不同的心理感受。房间比例应给人以适宜的空间感觉，一般民用建筑的空间比例，高宽比在1:1.5-1:3之间比较合适。2、窗台的高度：窗台的高度主要根据室内的使用要求、人体尺

18、度、家具和设备的高度来确定。一般民用建筑，窗台高度主要考虑方便人们工作、学习，保证书桌上有充足的光线，窗台过高，书桌将全部或大部分处于阴影处，影响使用效果。因此一般取高度为900-1000mm，这样窗台距离桌面的高度控制在100-200mm，保证了桌面上充足的光线，并使桌上纸张不致被风吹出窗外。 3、室内外地面高差设计：为了防止室外雨水流入室内，并防止墙身受潮，同时为了满足使用及增强建筑美观要求，以使建筑物室内外形成一定的高差，但一般建筑从使用方便出发,一般不应低于150mm,通常取450mm。本工程室内外的高差确定为450mm。 4、房屋的层数确定选择淮海技师学院综合楼的层数时综合考虑了它的

19、使用要求，城市规划要求，建筑结构、材料和施工的要求，建筑防火要求和建筑经济的要求。即教学楼的层数要满足使用人数的要求并保证其活动的安全。同时有利于一般的建筑结构形式的实现。住宅、办公楼，旅馆等建筑可采用多层和高层。综合楼的高度也考虑到整体环境的适应问题。综合这些要求选择淮海技师学院综合楼的层数确定为四层。2.3 建筑立面设计建筑立面，指的是建筑物四周的外部形象，它是由许多部件组成的，如门窗、雨篷、墙柱、屋顶、勒脚等。建筑立面分为建筑外立面和建筑内立面。 建筑立面设计符合基地环境和城市规划要求，反映建筑功能要求和建筑个性特征和结构材料与施工技术特点，并且符合社会经济条件。建筑外形反映不同的技术条

20、件、不同的自然条件以及不同的民族特点。立面设计是为了满足使用功能和美化环境的需要而进行的。同时，还可起到改善环境条件、保护结构和装饰美化建筑物的作用。并且要考虑它的耐久性、经济性；正确处理与施工技术的关系。完整的立面设计，并不只是美观问题，它和平面、剖面的设计一样，同样也有使用要求、结构构造等功能和技术方面的问题，建筑立面设计要结合建筑体型、内部空间、使用功能和技术经济条件来进行，但是从房屋的平面、立面、剖面来看，立面设计中涉及的造型和构图问题，通常较为突出。建筑外形不是设计者主观臆造出来的，它是功能、结构体系和内部空间组合等合乎逻辑的反映；建筑外形也不是建筑内容的简单反映或直接表现，而是在建

21、筑功能、技术、经济等各种条件制约下，根据建筑艺术表现的要求和建筑形式美的构图规律，进行加工创作而成的。建筑立面可以看成是由许多构部件所组成：它们有墙体、梁柱、等构成房屋的结构构件，有门窗、走廊等和内部使用空间直接连通的部件。确定立面中这些组成部分和构部件的比例和尺度，运用节奏韵律、虚实对比等规律，设计出体型完整、形式与内容统一的建筑立面，是立面设计的主要任务。建筑物的外墙做散水，主要是为了迅速排除靠墙体的地面水并堵住地面水沿墙脚向下渗透，以减少墙脚基础受水侵蚀的可能性。散水是将外墙四周地面做成向外倾斜的坡道,以便将水导至远离墙脚处。由于散水附属在外墙底部，当墙身下沉时，在交接处容易产生裂缝而渗

22、水。解决办法可在接缝处嵌以沥青油膏，本次设计的散水宽度为600mm。女儿墙是屋顶上直接受到风吹雨淋的一个构件，如果没有适当的防水措施，雨水就有可能顺女儿墙渗入室内，女儿墙的外饰面材料也可能因此而破坏。防止女儿墙渗水的办法主要是在女儿墙的墙身中铺设油毡防水层，或把屋面防水层铺过女儿墙。本次办公楼设计中，为了安全和美观的需要，设置了女儿墙，女儿墙高1100mm，并充分考虑了女儿墙的抗震和防水。建筑立面设计的步骤，通常根据初步确定的房屋内部空间组合的平面、剖面关系，例如房屋的大小、高低、门窗位置，构部件的排列方式和断面尺寸等，描绘出房屋各个立面的基本轮廓，作为进一步调整统一，进行立面设计的基础。设计

23、时首先应该推敲立面各部分总的比例关系和尺度处理，考虑建筑整体的几个立面的虚实对比，相邻立面间的连接和协调，然后着重分析各个立面上墙面的处理，门窗的调整安排，最后对入口、建筑装饰等进一步作重点及细部处理。从整体到局部，从大面到细部，做到整体美观。2.4 楼梯的设计楼梯间的尺寸，可根据建筑的尺寸，人流大小以及楼梯间的布置位置确定。教学楼的墙面至扶手中心线或扶手中心线之间的水平距离即楼梯梯段宽度除应符合防火规范的规定外，供日常主要交通用的楼梯的梯段宽度应根据建筑物使用特征，按每股人流为0.55+(00.15)m的人流股数确定，并不应少于两股人流。00.15m为人流在行进中人体的摆幅，公共建筑人流众多

24、的场所应取上限值。室内楼梯扶手高度自踏步前缘线量起不宜小于0.90m。靠楼梯井一侧水平扶手长度超过0.50m时，其高度不应小于1.05m。楼梯的布置形式，由梯段、休息平台的尺寸确定。在一般情况下，楼梯通向走道的平台宽度可小些，只需保证梯段有适当后退，避免上下楼梯的人流与走道人流突然碰撞和拥挤。设计楼梯时应考虑以下三个基本要求：1、要满足功能上的要求楼梯的数量、位置、形式和楼梯的宽度、坡度均应该符合上下通畅、疏散方便的原则，楼梯间必须直接采光，采光面积应不小于1/12楼梯间平面面积。设置在公共建筑中的主要楼梯，有的需要富丽堂皇，有的需要精巧简洁，应在楼梯形式、栏杆式样、材料选用方面作精心设计，一

25、般建筑则适当考虑美观问题。2、要满足结构和建筑构造方面的要求在建筑构造方面要满足坚固与安全的要求，例如扶手、栏杆和踏步之间应有牢固的连接，选用式样也应注意花饰形式。杆件与杆件的间距应考虑防止发生意外事故。3、要满足防火、安全方面的要求楼梯的间距和数量，应根据建筑物的耐火等级，满足防火设计规范中民用建筑安全出口所规定的要求。这样楼梯才有足够的通行和疏散能力，此外还应注意楼梯间四周的墙壁必须为防火墙，不准有凸出太多的砖柱、砖礅、散热片、消防栓等构件，防止人在紧急疏散通行时受阻而发生意外。在楼梯间内除必须的门以外，不准另外设置门、窗，防止火灾发生时，火焰窜出和烟雾蔓延、扩散到楼梯间而使楼梯失去通行疏

26、散作用。楼梯材料的选用应该考虑建筑物的耐火等级，同时还应结合考虑材料的耐磨、防滑、易清洁和美观等要求。楼梯的位置与防火疏散、出入口位置、建筑物平面关系和艺术要求有关。主要楼梯安排在主要出入口附近，将次要楼梯安排在建筑物的尽端。楼梯、电梯厅宜与门厅邻近，并应满足防火疏散的要求。2.5 构造和建筑设计措施建筑构造是建筑设计不可分割的一部分，其任务是根据建筑的功能、材料、性能、受力情况、施工方法和建筑艺术等要求选择经济合理的构造方案，并作为建筑设计中综合解决技术问题及进行施工图设计的依据。建筑物一般是由基础、墙或柱、楼板层及地坪层、楼梯、屋顶和门窗等部分所组成。建筑构造设计在满足建筑物各项功能要求的

27、前提下，必须综合运用有关技术知识，建筑构造应满足坚固实用、技术先进、经济合理、美观大方的设计原则。2.5.1 墙体根据墙体在平面上所处位置不同，有内墙和外墙、纵墙和横墙之分。凡位于房屋内部的墙体统称为内墙，它主要起分隔房间、组成房间，隔声、遮挡视线以及保证室内环境舒适的作用；位于房屋周边的墙体统称为外墙，它主要是抵御风、霜、雨、雪的侵袭和保温、隔热，起围护作用；沿建筑物短轴方向布置的墙体称为横墙，有内横墙和外横墙之分。沿建筑物长轴方向布置的墙称为纵墙。在一片墙上，窗与窗之间和窗与门之间的墙体称为窗间墙，窗台下部的墙称为窗下墙。墙体按结构受力情况分为承重墙和非承重墙。非承重墙虽不承受外来荷载，仅

28、承受自身重量并将其传至基础。隔墙起分隔房间的作用，不承受外来荷载，并把自身重量传给梁或板。框架结构中，填充在梁柱之间的墙又称为填充墙。本工程采用围护墙：围护墙采用厚混凝土空心小砌块（容重为），M5混合砂浆砌筑，双面粉刷（重度为）砌体施工遵照其相应砌筑规范规程进行。框架结构的主要承重构件是梁和柱，墙体都为填充墙，承受自身的重量而不承受屋顶、楼板等竖直荷载。因此墙体在设计中应具有足够的强度和稳定性，满足保温、隔热等方面的要求，满足隔声要求。此外，作为墙体还应考虑防潮、防水及经济等方面的要求。2.5.2 楼地层楼地层包括楼板层和地坪层。楼板层是水平方向分隔空间的承重构件，并用来分隔上下楼层空间。楼板

29、层由面层、楼板、顶棚三部分组成，必须满足足够的强度和刚度；隔声、防火、热工；建筑经济等要求。本工程采用现浇钢筋混凝土楼板，该楼板具有坚固、耐久、刚度大、强度高防火性能好等优点，当前应用比较普遍。楼地面采用大理石地面，该种地向有良好的耐磨性，耐久性、防火防火性，并具有质地美观、表面光洁，下起尘，易清洁等优点。地坪层是建筑物底层与土壤相接触的部分，和楼板层一样，它承受底层地面上的荷载，并将荷载均匀传给地基。因此，对满足各种使用功能要求、艺术要求以及经济要求等才有较大影响，设计时必须综合考虑。例如对使用频繁的大厅，应具有足够的坚固性。地面应考虑隔声，使人行走时不致产生过大的噪声。用水房的地面，则要求

30、防水、防潮，而且要注意易于清扫；对一些有特殊要求的房间，地面还要考虑耐酸、耐碱、耐腐蚀、耐高温等要求。2.5.3 屋顶屋顶是房屋顶层覆盖的外围护结构，它具有能够抵御自然界中的风、雨、雪、霜的干扰，太阳辐射，气温昼夜的变化和各种外界不利因素对建筑物影响的能力，同时屋顶也是建筑造型的重要组成部分。屋顶的组成包括屋面、支承结构和顶棚。屋顶按其外形一般分为平屋顶、坡屋顶、其它形式的屋顶。本次设计的屋顶为平屋顶。由于屋顶覆盖在房屋的最上面，因此屋顶防水的问题就特别突出。防止屋面漏水是要解决的首要问题，也是保证建筑室内空间能够正常使用的先决条件。为解决这一问题，应从两方面入手，一方面选择好的屋面防水材料，

31、不让屋顶产生漏水现象；另一方面，组织设计好屋面的排水坡度将雨水引向雨水口，以达到使屋面雨水迅速排走，不在屋顶产生积水现象。屋顶的排水方式分为有组织排水和无组织排水两大类。排水方式的选择应该满足下列要求：第一：高度较低的建筑为了控制造价，宜采用无组织排水。第二：积灰多的屋面应采用无组织排水。第三：有腐蚀性介质的工业建筑也不宜采用有组织排水。第四：在降雨量大的地区或房屋较高的地区应采用有组织排水。第五：临街建筑的排水向人行道时宜采用有组织排水。本工程采用女儿墙天沟外排水。结合综合楼屋面特点，我们采用刚性防水，就是利用水泥及其制品（水泥砂浆、混凝土、钢筋混凝土）的高渗性做成的屋面防水层。刚性防水屋面

32、与柔性防水屋面比较，其特点是便于结构形式复杂的屋面的防水；材料来源广，比柔性防水便宜；耐久性较好，维修比较方便。本设计工程建筑设计力求给人一种均衡、和谐的感觉，与环境融于一体，充分体现了建筑物的功能，通过巧妙组合，使建筑物创造了优美、和谐、统一而又丰富的空间环境，给人以美的享受。3 结构设计说明钢筋混凝土框架结构广泛应用于电子、轻工、食品、化工等多层厂房和住宅、办公、商业、旅馆等民用建筑。这种结构体系的优点是建筑平面布置灵活，能获得较大的使用空间，建筑立面容易处理，可以适应不同房间造型。因此这次设计的宿迁市淮海技师学院综合楼采用钢筋混凝土框架结构。3.1 结构体系的选择3.1.1 框架结构组成

33、框架结构是由梁、柱、节点及基础组成的结构形式，横梁和立柱通过节点连为一体，形成承重结构，将荷载传至基础。整个房屋采用这种结构形式称为框架结构或纯框架结构。3.1.2 框架结构种类框架结构根据施工方法的不同分为整体式、装配式和装配整体式三种。整体式又称全现浇框架，它由现场支模浇筑而成，整体性好，抗震能力强。3.1.3 框架结构布置按结构布置不同，框架结构可以分为横向承重，纵向承重和纵横向承重三种布置方案。本次设计的综合楼采用横向承重方案，竖向荷载主要由横向框架承担，楼板为预制板时应沿横向布置，楼板为现浇板时，一般需设置次梁将荷载传至横向框架。横向框架还要承受横向的水平风载和地震荷载。在房屋的纵向

34、则设置连系梁与横向框架连接，这些连系梁与柱实际上形成了纵向框架，承受平行于房屋纵向的水平风荷载和地震荷载。3.2 结构初估3.2.1 柱截面尺寸的确定框架柱截面的高度不宜小于，宽度不宜小于。柱截面高度可以取，H为层高；柱截面宽度可以取为。底层柱的柱高，由于为现浇楼盖则其, 其他层柱的柱高，同样为现浇楼盖条件下的计算高度,则由和，综合考虑框架柱最小截面尺寸为,选定柱截面尺寸为：柱截面尺寸。3.2.2 梁尺寸的确定框架梁的截面高度可根据梁的跨度、约束条件及荷载大小进行选择，一般取梁高为梁的跨度。为防止发生剪切破坏，梁高不宜大于1/4净跨。框架梁的截面宽度可取为梁高度的1/31/2梁高，为了使端部节

35、点传力可靠，梁宽不宜小于柱宽的1/2，且不应小于。该工程框架为纵横向框架承重，梁最大跨度为10.8m，根据梁跨度可初步确定框架梁截面尺寸。次梁梁高为跨度的1/181/12，梁宽为梁高的1/31/2，因梁与板整结在一起，故梁宽可取偏小值。选取次梁尺寸为，纵向钢筋配筋率一般为0.6%1.5%。3.2.3 楼板厚度板的最小厚度 ，且满足。板的厚度取。3.3 基本假定与计算简图3.3.2 基本假定第一：平面结构假定：该工程平面为正交布置，可认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承担，垂直于该方向的抗侧力结构不受力。第二：由于结构体型规整，布置对称均匀，结构在水平荷载作用下不计扭转影响。3.3.2

36、计算简图在横向水平力作用下，连梁对墙产生约束弯矩，因此将结构简化为刚结计算体系，计算简图如后面所述。3.4 荷载计算高层建筑水平力是起控制作用的荷载，包括地震作用和风力。地震作用计算方法按建筑结构抗震设计规范进行，对高度不超过40m以剪切为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，可采用底部剪力法。竖向荷载主要是结构自重（恒载）和使用荷载（活载）。结构自重可由构件截面尺寸直接计算，建筑材料单位体积重量按荷载规范取值。使用荷载（活荷载）按荷载规范取值，楼面活荷载折减系数按荷载规范取用。3.5 内力计算及组合3.5.1 竖向荷载下的计算求竖向荷载作用下的内力时，有分层法、弯矩分配法、迭代法等。本次设

37、计采用弯矩分配法计算竖向荷载。具体方法是对整体框架按照结构力学的一般方法，计算出各节点的弯矩分配系数、各节点的不平衡弯矩，然后进行分配、传递，在工程设计中，每节点只分配两至三次即可满足精度要求。3.5.2 水平荷载下的计算求水平荷载作用下的内力时，有反弯点法、D值法、迭代法等。本次设计采用D值法计算水平荷载。具体方法是先计算各层柱修正后的抗侧刚度D及柱的反弯点高度，将该层层间剪力分配到每个柱。3.5.3 内力组合一般组合采用以下三种组合形式即可：（1）可变荷载效应控制时： 1.2恒+1.4活（2）永久荷载效应控制时：1.35恒+0.71.4活1.35恒+活3.6 基础设计根据上部结构、工程地质

38、、施工等因素，优先选用经济性好，受力较好的独立基础。基础和地基具有不可分割的关系，但又是不同的概念，基础是建筑物与土层直接接触的部分，它承受建筑物的全部荷载，并把他们传给地基，基础是建筑物的一个组成部分，而地基是基础下面的土层，承受由基础传来的整个建筑物的荷载。地基不是建筑物的组成部分。地基分两种：一是天然土层具有足够的承载能力，不需人工处理就能承受建筑物全部荷载的叫天然地基。一是当上部荷载较大或土层承载能力较弱，缺乏足够的坚固性和稳定性，必须经人工处理后才能承受建筑物全部荷载的叫人工地基。根据地基土质好坏，荷载大小及冰冻深度，常把基础埋在地表以下适当深度处，这个深度成为埋置深度（简称埋深）。

39、一般基础的埋深应大于冰冻线的深度，从经济和施工角度分析，基础的埋深，在满足要求的情况下越浅越好，但最小不能小于0.5米。天然地基上的基础，一般把埋深在5米以内的叫浅基，超过5米的叫深基。本工程考虑到地下水位的高度，以及地下软弱层的深度和范围，确定2.1米深度作为基础埋深，同时考虑到该工程为框架结构，梁柱中心线不重合，将会产生较大的竖向弯矩，为了提高抗侧刚度，满足纵横向弯矩的平衡，提高抗剪切能力，该工程选用柱下独基，满足以上条件，同时又能起到节省材料的作用。3.7 施工材料1、本工程中所采用的钢筋，；，。2、柱梁钢筋混凝土保护层为,板为、基础底面为。3、钢筋的锚固和搭接按国家现行规范执行。4、本

40、工程混凝土强度等级为、。5、墙体采用厚混凝土空心小砌块。3.8 施工材料及其它要求说明第一：本工程上部楼板设计时未考虑较大施工堆载（均布），当外荷载达到时，应采取可靠措施予以保护。第二：施工缝接缝应认真处理，在混凝土浇筑前必须清除杂物，洗净湿润，在刷2度纯水泥浆后，用高一级的水泥沙浆接头，再浇筑混凝土。第三：未详尽说明处，按相关规范执行。4 框架结构设计4.1 结构选型与布置4.1.1 工程概况题目：宿迁市淮海技师学院综合楼设计根据建筑方案图，本工程结构为四层钢筋混凝土框架，建筑面积约。该建筑物首层层高为4.2m左右，其余各层层高为3.9m左右。柱、梁板均为现浇结构。4.1.2 设计原始基本资

41、料（1）冬季主导风向东北风，平均风速，夏季主导风向东南风，平均风速，最大风速。（2）最大积雪厚度为，基本雪压值,基本风压，土壤最大冻结深度。（3）常年地下水位低-1.30m，水质对混凝土没有浸蚀作用。（4）抗震设计烈度为8度，地震加速度为0.3g，抗震分组为第一组,抗震等级为二级。（5）水文地质资料场地条件拟建场地地表平整，土层分布如下。地下水位低于-1.3m，场地类别类序号岩石名称厚度（m）fak(kPa)1素填土1.502 粉土3.51503 粘土0.52404 粉土3.82004.1.3 荷载资料（1） 教学楼楼面活载，查建筑结构荷载规范，确定楼面活荷载标准值为。 （2） 不上人屋面：活

42、载标准值为。（3）屋面构造40mm厚细石混凝土砂浆防水、20mm厚1：3水泥砂浆找平、120mm厚（2%找坡）膨胀珍珠岩、100mm厚现浇钢筋混凝土楼板、15mm厚纸筋石灰抹底。 （4）楼面构造 水泥楼面：25mm厚水泥砂浆面层、100mm厚现浇钢筋混凝土楼板15mm厚纸筋石灰抹灰。 （5）围护墙围护墙采用240mm厚混凝土空心小砌块、M5混合砂浆砌筑，双面粉刷。本工程采用全现浇框架结构，在楼面不设次梁。4.2 计算简图4.2.1 确定计算简图一般取中间具有代表性的一榀框架进行分析，现选取轴线横向框架为计算分析对象。现浇框架梁柱的连接点简化为刚接，框架柱与基础的连接简化为固结。按工程地质资料提

43、供的数据，查建筑抗震规范可判断该场地为类场地土，地质条件较好，初步确定基础采用柱下独立基础，挖去所有杂填土，基础底面标高为设计相对标高-1.500m。柱子的高度底层为：h1=4.2+1.5-0.5=5.2m (初步假设基础高0.5m)，二-五层柱高h2h4=3.9m。柱节点刚接，横梁计算跨度取柱中心至中心间距离，两跨跨分别为l=7800、6300。计算简图如图1所示：4.2.2 梁柱截面尺寸框架柱：所有柱均为600mm600mm梁:横向框架梁AB跨：250mm500mm;BC跨350mm700mm.纵向连系梁：A、B、C轴350mm700mm 4.2.3 材料强度等级混凝土：采用C35、C40

44、级该工程钢筋采用HRB335、HRB400钢筋4.2.4 荷载计算1. 屋面横梁竖向线荷载标准值（以轴线横向框架为计算分析对象）。图1 恒荷载计算简图(1)恒载（图1）屋面恒载标准值：防水层： 20mm厚1：3水泥砂浆找平： 120mm厚（2%找坡）膨胀珍珠岩： 100mm厚现浇钢筋混凝土楼板： 12mm厚纸筋石灰抹底： 屋面恒载标准值： 梁自重边跨AB、BC跨 ： 梁侧粉刷： 作用在顶层框架梁上的线恒荷载标准值为： 梁自重： 板传来的荷载： 图2 活载计算图（2） 活载（图2）的线活载标准值为：2.楼面横梁竖向线荷载标准值（1）恒载25厚水泥砂浆面层： 100mm厚钢筋混凝土现浇板： 15mm厚纸筋石灰抹灰： 楼面恒载标准值： 边跨（AB,BC跨）框架梁自重： 作用在楼面层框架梁上的线恒荷载标准值为：梁自重： 板传荷载： （2）活载楼面活载： 3. 屋面框架节点集中荷载标准值(图3)图3 恒载顶层集中力1)恒载边跨连系梁自重： 粉刷： 1.1m高女儿墙 粉刷： 连系梁传来屋面自重 顶层边节点集中荷载：